PLC自动化课程 第六章 PLC控制系统的软件设计

第六章 PLC控制系统的软件设计

6.1 软件设计概述

6.2 顺序控制基本功能模块及编程

6.3 顺序控制的程序设计实例

6.4 信号处理及程序设计

6.1 软件设计概述

一、软件设计的基本要求

⒈ 紧密结合生产工艺

⒉ 熟悉控制系统硬件结构

⒊ 具备计算机和自动化方面的知识

二、软件设计的基本原则

⒈ 程序设计时，一般只需考虑用户程序的设计

⒉ 对输入／输出信号，特别是输出信号要作统一操作

⒊ 扫描周期时间不能无限制缩短

⒋ 定时器的时间设定值不能小于周期扫描时间

⒌ 用户程序中如果多次对同一参数进行赋值操作，则最后一次操作结果有效

三、软件设计的内容

1．参数表：输入信号表，输出信号表，中间标志表和存储单元表的定义。

2．程序框图

依据工艺流程绘制的控制过程框图，程序框图包括两种：

① 程序结构框图：是全部应用程序中各功能单元的结构形式。根据结构框图去了解所有控制功能在整个程序中的位置。

② 控制功能框图：是描述某一种控制功能在程序中的具体实现方法及控制信号流程。根据功能框图编制实际控制程序。

先绘制程序结构框图，而后再详细绘制各控制功能框图，实现各控制功能。

3．程序清单

4．程序说明书

6.2 顺序控制基本功能模块及编程

一、顺序控制的几个基本概念

1．工步（状态）及其划分

▲工步的定义：工作循环中，生产机械进行的特定的机械动作。

▲工步的划分：根据被控对象工作状态的变化来划分的。

▲工步的划分的依据：PLC输出量状态的变化。

2．状态的转换及转换条件

▲状态的转换：系统从一个工步（状态）进入一个新的工步（状态）。

▲转换条件：导致状态转换的原因。常见的转换条件有按钮、行程开关、传感器信号的输入，内部定时器、计数器触点的动作等。

▲转换条件可以单个信号，也可是若干个信号的逻辑组合。

二、顺序功能图的组成

三、顺序功能图的基本结构及编程方法

（一）单列结构

▲说明：

单列结构由一系列按顺序排列、依次有效的状态组成，每一状态的后面只有一个转换，每个转换的后面也只有一个状态。为了叙述的方便，在图中只画出了状态及其转换条件,如图：

1．使用基本指令的设计方法

（二）选择结构（用基本指令实现）

（三）并联结构 （用基本指令实现）

(四）条件循环

6.3 顺序控制的程序设计实例

一、局部设计——送料小车的工作

1．循环过程：

① 小车处于最左端，装料电磁阀YC1得电，延时20秒；

② 装料结束，接触器KM3、KM5得电，向右快行；

③ 碰到限位开关SQ2，KM5失电，小车慢行；

④ 碰到SQ4，KM3失电小车停，电磁阀YC2得电卸料开始，延时15秒；

⑤ 卸料结束后，接触器KM4、KM5得电 ，小车向左快行；

⑥ 碰到限位开关SQ1，KM5失电，小车慢行；

⑦ 碰到SQ3，KM4失电，小车停，装料开始……如此周而复始。

⑧ 整个过程分为装料、右快行、右慢行、卸料、左快行、左慢行六个状态

2．确定相邻状态的转换条件

3．对输入、输出设备按PLC的输入/输出点进行分配

 4．画出状态表或顺序功能图